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    • 01、BMW Gen4 的 Mini Electric
    • 02、Gen4 和之前 Gen3 之后 Gen4 的對比
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BMW Min F56 BEV的電池設(shè)計分析

2020/09/08
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我想做一個選題,在一位朋友支持下獲取了之前完整的 BMW I3 的分析報告,我想以這個為藍本來看從 2012 到 2020 年,BMW 在近 8 年時間產(chǎn)品在完善中到底變革了哪些內(nèi)容。不過由于汽車產(chǎn)品的特點,從 0 到 1 成就最大,從 Gen3 到 Gen5 某種意義上都是細節(jié)的完善。不過在這個選題開始之前,我想把目前沒有涉及的 BMW Gen4 BEV Mini Electric。

圖 1 BMW 的 Gen3-Gen5 的變化

01、BMW Gen4 的 Mini Electric

BMW Gen4 的 Mini Electric MINI 純電動車型配備了容量為 32.6kWh 的鋰離子電池組,配置了 7.4kW 的車載充電機,慢充模式下,充滿需要四小時。在快充模式下,可功率為 50kW 的充電樁為其進行充電,充到 80%的電量僅需要大概 30 分多分鐘,提速動力性來說,也是按照百公里加速時間為 6.9 秒來設(shè)計的。 BMW 的工程師在這里面采用了單模組的設(shè)計,采用了 12 個電池模組,每個模組 2.71kwh(分為 5 個雙模組和 2 個單模組)以 T 型方式平均排列于底盤空間。如下圖所示:

圖 2 BMW 的 Mini Electric 的模組布置

在之前的介紹會里面,有兩張圖是有關(guān)于這個電池系統(tǒng)的切面圖:

1) 這個模組設(shè)計按照這個切面圖來看,和我們之前認為的方式有所差異,之前 I3 的雙排模組立著布置,這個雙模組是側(cè)著放的,然后模組間也需要用高壓線進行連接。

2) 然后因為有兩種模組,這種可升級性可能也不算特別好。

圖 3 電池系統(tǒng)布置圖

圖 4 和 I3 的模組設(shè)計差異,是躺著的

在 Gen3 時代采用的一個模組一個 CMU,這里也確實采用了 12 個 CMU,8 個堆在 S-Box 兩側(cè),兩個放在模組上,另外兩個和 BMU 疊在模組上面。這種設(shè)計基本在之前的 PHEV 里面使用比較常見的做法。在下圖里面我們可以看到紫色的就是 CMU 額連接線。

圖 5 BMS 和 CMU 的布置圖

這種設(shè)計不光在雙模組上需要進行對接,加上模組之間比較長的高壓連接線,如下圖所示總的高壓連接線確實很復(fù)雜,費了好大勁才把整包的高壓部分比較好的連接起來。

圖 6 高壓線路連接圖

02、Gen4 和之前 Gen3 之后 Gen4 的對比

從結(jié)構(gòu)標(biāo)準來看,Gen4 的 Mini Electric 的空間更像之前的 Active E 的設(shè)計,所以 Gen3 和 Gen5 是一脈相承的雙排大模組的結(jié)構(gòu),布置上的方向上面是的 Gen5 的模組尺寸更大;而 Gen4 就是一個類似于之前 Gen2 的 Active E 的魔改,所以在更多的場合是看不到這個 Mini Electric 的電池包爆炸圖的。
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圖 7 Active E 這樣的異性結(jié)構(gòu)

這個經(jīng)典的 I3 的結(jié)構(gòu)設(shè)計,被更多的電芯或者可以不同尺寸的電芯替代掉,一直沿用者,目前看到的基于 148mm 寬度的雙排模組都是這個設(shè)計的延伸。

圖 8 BMW I3 的模組設(shè)計

小結(jié):下一個焦點,我們關(guān)注下 CMU 和 BMU 的拆解分析,先從 BMW I3 的兩個板子開始,討論下當(dāng)時 S-Box 的功能定義,到未來的 BMS 板子的設(shè)計,這里還是有一些內(nèi)容可以仔細探討下。

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筆者 朱玉龍,一名汽車行業(yè)的工程師,2008年入行,做的是讓人看不透的新能源汽車行業(yè)。我學(xué)的是測試和電路,從汽車電子硬件開始起步,現(xiàn)在在做子系統(tǒng)和產(chǎn)品方面的工作。汽車產(chǎn)業(yè)雖然已經(jīng)被人視為夕陽產(chǎn)業(yè),不過我相信未來衣食住行中的行,汽車仍是實現(xiàn)個人自由的不二工具,愿在汽車電子電氣的工程方面耕耘和努力,更愿與同行和感興趣的朋友分享見解。